1. 介紹
對於受限、無法接觸及危險的地下環境——例如鑽孔、管道、儲罐及地下空洞——的檢查,對於包括採礦、石油和天然氣、土木基礎設施及工業維護等關鍵行業來說,始終是一項持續的挑戰。傳統方法通常涉及高風險的人員進入,耗時且提供的數據有限。通用檢查工具往往無法滿足這些環境的極端需求,這些需求包括小直徑、完全黑暗、潮濕、壓力、腐蝕性氣氛及潛在的爆炸性氣體。
技術在微型化、堅固的傳感器設計和內在安全工程方面的進步,現在使得新一代專業視覺檢查工具成為可能。這些設備正在改變安全協議、操作效率和預測性維護策略。HuoPro 鑽孔檢查相機 DSJ-HLN18A1 代表了這一領域的一次重大飛躍。該設備由深圳火靈鳥科技有限公司開發,從零開始設計為專業級視覺探頭,適用於全球最苛刻的地下和受限空間檢查。
本白皮書提供了DSJ-HLN18A1的全面概述。它詳細說明了產品的技術規格以及其設計背後的創新工程。此外,它探討了該相機在多個高風險行業中的實際應用,並概述了製造商對質量、可靠性以及在這一專業技術領域的專注專業知識的承諾。
2. 產品概述
2.1 產品定位
The DSJ-HLN18A1 是一款超迷你、本質安全的高清視頻檢查攝像頭系統。其主要功能是提供清晰、實時的視覺訪問,讓人們能夠觀察到那些否則無法看到、無法接近或對人類觀察來說過於危險的環境。它不是一款改裝的消費者相機,而是一種專門設計的工業工具。其核心設計理念圍繞三個支柱:為了接入的微型化、為了生存的加固,以及為了可行見解的清晰度。它充當一個遠程的“眼睛”,使檢查員、工程師和安全人員能夠在不暴露於風險的情況下評估條件、診斷問題和監控資產。
2.2 技術規格與特點
異常緊湊,機身長度為28.2毫米,外殼直徑為8.0毫米。鏡頭底座僅為4.6/5.0毫米。
外殼由316L不銹鋼加工而成,具有優越的耐腐蝕性和化學抗性。光學視窗由耐刮擦的藍寶石玻璃製成。
約25克(不包括電纜),最小化負載並便於部署。
評級IP68,保證防止長期進入灰塵和持續浸入水中(在10米深度下測試24小時)。
根據 GB 3836-2021 認證的 Ex ib I Mb。這項本質安全認證對於在潛在爆炸性環境中使用至關重要,例如在 I 組(採礦)Mb 環境中,因為它防止相機成為點火源。
在-20°C至+60°C的溫度範圍內運行,並能承受顯著的振動(10-500 Hz)和機械沖擊(100g,11ms)。它對含有硫化氫(H₂S ≤ 50 ppm)的氣氛具有耐受性。
利用低光優化的OV02C10感測器,以每秒30幀的速度提供全高清1920 x 1080視頻。
具有固定焦距鏡頭(40 毫米或 50 毫米選項),擁有 120° 的對角視野。最小對焦距離為 5 厘米。
整合兩個照明系統:四個高強度白色LED用於彩色成像,以及一組850納米紅外LED。該系統支持在白天(彩色)和夜間(紅外)模式之間自動切換,以在完全黑暗中實現最佳可見性。
旨在生成清晰、銳利的視頻,無顯著的失真、模糊或壓縮伪影,如宏塊現象。
需要一個直流12V本質安全電源,典型工作電流為120-160 mA。可選擇集成的2000 mAh備用電池。
提供通過 MIPI-C、USB 2.0 和 RS485 接口的多功能連接性。
支持通過 RS485 進行長距離有線傳輸(最長可達 2 公里)。還具備集成的 LoRa 無線功能,能在開放區域內進行最長 500 米的遠程傳輸。系統延遲低於 120 毫秒。
可用不同的電纜長度(50m、100m、200m)。包括本地 Micro-SD 卡存儲(≥128 GB)以進行數據備份和離線錄製。
3. 創新與工程
DSJ-HLN18A1 是針對解決特定極端挑戰而進行的專注工程的結果。它的創新是系統性的,解決了尺寸、耐用性和安全性之間相互關聯的問題。
3.1 極端接入的微系統整合
主要創新在於將一個完整的高解析度影像系統——感測器、鏡頭、雙重照明、處理電子元件和安全外殼——整合到一個直徑僅為 8 毫米的圓柱體中。這是通過定制 PCB 佈局、戰略性元件選擇和先進的熱管理來實現的,以便在密封的微型環境中散熱。關鍵是,這種整合必須符合內在安全認證所需的嚴格間距和功率限制,使得電氣設計異常複雜。
3.2 多層防禦以應對惡劣環境
耐用性在每個層面上都經過精心設計:
選擇316L不銹鋼和藍寶石玻璃提供了對抗磨損、衝擊以及來自鹽水和H₂S等物質的化學腐蝕的第一道防線。
在這個規模上實現並維持IP68等級需要在所有接合處進行精密加工和先進的密封技術——在鏡頭與機身之間,以及電纜進入外殼的地方——以抵抗深水壓力無限期。
組件經過選擇和測試,以應對極端的溫度變化。設計確保在冰冷的地下環境到炎熱的工業環境中可靠運行。
3.3 混合數據鏈路以實現最大操作可靠性
了解檢查地點通常基礎設施差或沒有基礎設施,DSJ-HLN18A1 採用混合通信策略:
RS485介面提供穩定、長距離且抗干擾的連接,適用於實時視頻和控制,非常適合永久或半永久安裝。
整合的 LoRa 模組使調查、臨時檢查或無法布線的地點能夠快速設置和移動。
本地存儲作為強制備份,確保關鍵檢查影像不會因傳輸故障而丟失。這種分層方法保證在幾乎所有現場條件下都能檢索數據。
4. 綜合行業應用
DSJ-HLN18A1的獨特功能使其成為各行各業中一個重要的工具,在這些行業中,洞察未見之物對於安全、完整性和效率至關重要。
4.1 採礦與資源開採
視覺評估牆壁、屋頂和支撐結構的完整性,以檢查是否有壓力、裂縫或落石危險的跡象,而無需將人員派入不穩定區域。
提供在勘探過程中對地質構造、斷層網絡和流體交匯的直接視覺記錄,增強地質建模和資源評估。
檢查空氣管道、水管和鑽孔是否有阻塞、腐蝕或損壞,確保關鍵的礦井基礎設施保持運行。
在倒塌或火災後,可以部署以安全地前進偵查,定位障礙物,並評估損壞情況,為救援計劃提供關鍵情報。
4.2 石油、天然氣與能源
降低到生產、注入或觀察井中,以檢查套管的腐蝕、結垢、穿孔損壞或管道問題。
檢查管道內部的腐蝕、焊接缺陷、裂縫和碎片堆積,特別是在傳統清管工具無法到達的區域。
經過適當的清潔和排氣後,提供儲罐、反應器和分離器的初步內部視圖,識別問題區域並減少對廣泛人員進入的需求。
4.3 土木基礎設施與市政工程
CCTV管道檢查的核心工具,識別雨水和污水系統中的缺陷、阻塞、根部入侵和結構故障。
監控大直徑涵洞、公用隧道及地下通道的狀況,以檢查是否有劣化、沉積物堆積或未經授權的活動。
檢查鑽孔樁孔、微型樁和錨固鑽孔的土壤一致性、清潔度及施工是否正確,以便在混凝土澆築或鋼索安裝之前進行確認。
4.4 工業廠房維護
導航管束以定位複雜熱交換設備中的洩漏、污垢和侵蝕。
提供一個視覺診斷工具,用於檢查泵、閥門、壓縮機和渦輪機的內部組件是否有磨損或外來物損壞。
允許在停工期間對反應器、塔和混合器進行視覺檢查,以更有效地規劃維護活動。
4.5 搜索、救援與安全
可以插入到倒塌結構中的空隙中,以定位生還者、繪製碎片場地並評估救援隊的結構危險。
允許對可疑包裹、容器或懷疑含有危險材料的船隻進行遠程視覺檢查。
用於在調查過程中視覺搜尋狹小空間、排水管或隱藏的隔間。
5. 製造與品質保證
DSJ-HLN18A1在生命關鍵和資產關鍵場景中的應用要求在製造過程中對質量和一致性有無與倫比的承諾。
5.1 精密製造專用硬體
生產在受控環境中進行,利用精密的 CNC 加工技術製造金屬部件,以及潔淨室協議進行光學和電子組裝。每個外殼都是從實心的 316L 不銹鋼棒材精心加工而成,以確保尺寸精度和結構完整性。核心成像模組的組裝高度專業化,需要受過訓練的技術人員和定制夾具來維持對準和密封。
5.2 徹底測試與驗證制度
每個單位都經歷了一系列嚴格的測試,這些測試遠超過典型的工業標準:
單位經歷溫度循環、長時間潮濕熱暴露以及機械振動/衝擊序列,以促使並消除早期故障。
每個攝影機的視頻輸出、照明功能(白光和紅外)、對焦和自動切換均按照主標準進行測試和驗證。
每一個單位都經過壓力測試以驗證其 IP68 等級,確保在離開工廠之前沒有漏水。
製造過程和樣品產品定期進行審核和測試,以維持符合 Ex ib 本質安全認證。
5.3 可擴展且可配置的供應鏈
該公司管理著一個強大的供應鏈,專注於藍寶石玻璃、特定影像感測器和認證連接器等專業元件。模組化設計方法允許有效配置不同的電纜長度、鏡頭選項和介面類型。這使得能夠靈活處理大宗標準訂單和具有特定定制需求的小批量訂單,確保可靠地交付給全球合作夥伴和最終用戶。
6. 企業焦點與市場哲學
火靈鳥科技的運營目標明確且專注:成為危險和難以接觸環境中智能感測設備的領先開發商和製造商。
6.1 深度領域專業知識
公司的發展過程深受與行業專業人士——檢查員、工程師和安全經理——的直接交流所啟發。這種對話確保了產品特性能夠直接解決現實中的痛點,例如需要一個足夠小以適應特定孔徑大小的相機,或足夠堅固以在特定化學環境中生存。這種以用戶為中心的方法是DSJ-HLN18A1設計的基礎。
6.2 受限驅動的創新
對於公司來說,真正的創新意味著在嚴格的界限內解決問題:尺寸、安全法規、環境限制和工業用途的成本目標。DSJ-HLN18A1 就是這方面的典範,創新並不是關於增加最多的功能,而是在極具挑戰性的物理和法規限制下,提供可靠的核心功能(看到並傳輸清晰的影像)。
6.3 生態系統夥伴關係模型
該公司將其角色視為提供基礎的「硬體探測器」。它通過提供穩定、文檔完善的產品和介面(API/SDK),積極支持系統整合商、軟體開發者和服務公司的網絡。這使得合作夥伴能夠在可靠的硬體基礎上構建完整的增值解決方案,例如資產管理平台、自動缺陷識別軟體或專業檢查服務,推動整個檢查行業的創新和數位化。
7. 結論與未來展望
HuoPro DSJ-HLN18A1 鑽孔檢查攝影機是針對性工程力量的證明。它成功滿足了一個明確且苛刻的需求:在無法且不應該進入的地方提供可靠的視野。通過結合小型化、耐用性和認證安全性,它將高風險檢查轉變為受控的遠程操作,增強安全性,減少停機時間,並提供卓越的診斷數據。
未來的地下和受限空間檢查將受到更大自主性、智能化和數據整合趨勢的影響。未來幾代工具可能會整合車載人工智能,以實現實時異常檢測、更先進的3D掃描和繪圖能力,以及與機器人運載工具的整合,以實現完全自主導航。火靈鳥科技有限公司致力於在這一領域持續專注的旅程。通過堅持其深刻理解、嚴謹創新和可靠執行的核心原則,公司旨在開發下一代工具,進一步照亮隱藏的世界,使工業運作對每個人來說更加安全、高效和可預測。